ACS Nano：碱性介质中的电催化氢氧化：从机理到催化剂设计
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阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）作为零碳排放的替代技术，能克服使用质子交换膜燃料电池时对稀缺和昂贵的铂基催化剂的依赖。许多不含贵金属的催化剂已经被开发出来，它们对AEMFC中的阴极氧还原反应具有良好的催化性能。然而，用于氢氧化反应（HOR）的阳极催化剂仍然依赖贵金属材料。由于HOR在碱性介质中的反应动力学比在酸性介质中低2−3个数量级，因此，无论是提高贵金属催化剂的性能，还是开发高性能的不含贵金属的催化剂都是一大挑战。此外，碱性HOR的机理尚不清楚，仍存在争议，这进一步阻碍了电催化剂的设计。基于此，北京理工大学王璐和中科院化学研究所胡劲松、万立骏等人对碱性介质中的电催化氢氧化进行了综述。
本文要点：
（1）本文首先介绍了基于不同活度指标的碱性HOR的主流理论，即氢键结合能理论和双官能理论，然后总结了应用上述理论设计的HOR催化剂的原理和最新进展。接下来讨论了提高HOR催化剂抗氧化能力的策略和最新进展。
（2）此外，研究者进一步强调了将计算模型与真实催化剂结构和电极/电解液界面相关联的重要性。最后指出了碱性HOR机理中存在的争议，以及该领域面临的挑战和可能的研究方向。
参考文献：
Ze-Cheng Yao. et al. Electrocatalytic Hydrogen Oxidation in Alkaline Media: From Mechanistic Insights to Catalyst Design. ACS Nano. 2022
DOI：10.1021/acsnano.2c00641
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c00641
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